[發明專利]可重復使用的高通量SERS微流控芯片及其應用

有效

• 申請號: 201810524022.6
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108709880B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 汪小琳;何璇
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮;吳瑞芳

1.一種可重復使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

包括通過微流控管路串聯在一起的反應芯片和檢測芯片；

所述反應芯片用于供含有重金屬離子的液體樣品與DNA酶試劑進行混合反應；

所述檢測芯片用于對反應芯片反應后的反應物進行檢測；

所述檢測芯片包括至少一個SERS基底，且SERS基底可更換；

所述SERS基底經過如下處理：將修飾好DNA的SERS基底用純水沖洗，浸沒在6-巰基-1-乙醇的水溶液中一段時間，將其自組裝在基底表面，然后用去離子水沖洗干凈，氮氣吹干；

所述的反應芯片的基片上設有用于進樣的微流通道，與微流通道相連的多個彎曲的U形混合反應通道；所述的檢測芯片上設有微流通道及多個平行的置有SERS基底的樣品池。

2.根據權利要求1所述可重復使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述反應芯片和檢測芯片均包括基片和上下蓋片，基片和上下蓋片通過磁鐵鍵合連接。

3.根據權利要求1所述可重復使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述微流控管路采用耐酸堿腐蝕的硬質PVC或PPR管。

4.根據權利要求2所述可重復使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述基片材質為聚二甲基硅氧烷，上蓋片和下蓋片的材質為聚碳酸酯；基片放置在三者中間，上下蓋片通過小磁鐵在四個角處將三者緊密粘結。

5.根據權利要求1所述可重復使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述的反應芯片的彎曲的U形混合反應通道的數量不少于3個，且通道的尺寸寬度為50～400微米；深度尺寸為10～100微米，反應芯片的基片厚度為50～1000微米，上蓋片和下蓋片尺寸為25×55毫米，厚度為1～6毫米；

檢測芯片內的微流控的通道并聯排列，同時該通道與入液口和出液口的一端連通；通道的尺寸寬度為100～1000微米；深度尺寸為10～500微米；樣品池長×寬×高為4×5×1毫米；中間的基片層厚度為50～1500微米；上蓋片和下蓋片尺寸為25×55毫米，厚度為1～6毫米。

6.根據權利要求5所述可重復使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述的反應芯片的彎曲的U形混合反應通道的數量為3個，且通道的尺寸寬度為200微米；深度尺寸為50微米，反應芯片的基片厚度為500微米，上蓋片和下蓋片尺寸為25×55毫米，厚度為3毫米；

檢測芯片內設置有三個平行的置有SERS基底的樣品池，檢測芯片內的微流控的通道并聯排列，同時該通道與入液口和出液口的一端連通；通道的尺寸寬度為500微米；深度尺寸為300微米；樣品池長×寬×高為4×5×1毫米；中間的基片層厚度為1200微米；上蓋片和下蓋片尺寸為25×55毫米，厚度為3毫米。

7.一種可重復使用的高通量SERS微流控芯片的應用，其特征在于是應用于檢測水環境中痕量有害金屬離子的含量，具體的檢測方法如下：

將待測溶液和反應試劑分別通過微流控泵入反應芯片，在U形混合反應通道內發生DNA酶切反應，包含有標記拉曼探針分子的殘余DNA堿基序列的反應產物一起通過微流控泵入到檢測芯片的樣品池中，與SERS基底作用，該SERS基底表面修飾有能與殘余DNA堿基序列互補的一段單鏈DNA，兩者孵化一定時間后，兩段單鏈DNA退火成雙鏈，導致末端標記的拉曼探針分子貼近SERS基底表面，產生拉曼信號，從而完成測定有害金屬離子含量。

8.根據權利要求7所述可重復使用的高通量SERS微流控芯片的應用，其特征在于：

將可重復使用的高通量SERS微流控芯片通過質量百分數為0.3％的稀硝酸洗滌2～10min，然后用pH為7.4的PBS緩沖液洗滌2～10min，并更換掉SERS基底，即可以重復使用。